目前醫(yī)院使用的病房呼叫系統(tǒng)大多為單線式呼叫系統(tǒng)，該系統(tǒng)安裝繁瑣且維修不便。本文介紹的呼叫系統(tǒng)是利用電力線載波技術(shù)進(jìn)行呼叫，電力線載波技術(shù)具有不受距離限制(在同一變壓器范圍內(nèi))，信號(hào)傳輸穩(wěn)定，安裝維護(hù)簡(jiǎn)便，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。
本電路主要由載波編碼電路、載波發(fā)送電路、接收譯碼電路三部分組成，下面介紹其工作原理。
1．載波編碼電路
載波編碼電路包括時(shí)鐘振蕩電路、地址選擇電路和DTMF編碼電路。其作用是在某一房間出現(xiàn)病情時(shí)，循環(huán)產(chǎn)生預(yù)先設(shè)定的本地地址碼，由調(diào)制電路調(diào)制后，通過(guò)電力線向外發(fā)送，電路如圖1所示。
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二輸入端四與非門(mén)IC5(CD4011)中的兩個(gè)與非門(mén)組成時(shí)鐘振蕩器。IC5①腳為控制端，加高電平或正脈沖時(shí)振蕩器起振工作。平時(shí)①腳被R6下拉為低電平，振蕩器處于停振準(zhǔn)備狀態(tài)。SB為病人呼叫按鈕，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)SB后，R5和R6對(duì)9V電源分壓，為①腳加上高電平，使振蕩電路起振。
地址選擇電路由IC4、IC3組成，IC4為十進(jìn)制計(jì)數(shù)器/譯碼輸出脈沖分配集成電路CD4017，本電路只使用Q1、Q3和Q5控制輸出端來(lái)控制模擬開(kāi)關(guān)的通斷，Q6輸出端經(jīng)二極管VD5接清零復(fù)位端，當(dāng)Q6處于高電平時(shí)清零輸出狀態(tài)，以便下一次計(jì)數(shù)。C10和R9組成自動(dòng)復(fù)位電路，每次接通電源時(shí)，為CR端提供一個(gè)由高電平變?yōu)榈碗娖降膹?fù)位清零信號(hào)·。IC3為雙向四模擬開(kāi)關(guān)集成電路CD4066，開(kāi)關(guān)兩端接DTMF編碼電路，當(dāng)其處于不同的行、列線時(shí)，可以代替鍵盤(pán)上不同按鍵的功能。IC3的控制端加高電子時(shí)內(nèi)部電子開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，具體哪個(gè)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通及何時(shí)導(dǎo)通由CD4017的Q1、Q3和Q6端輸出高電子的時(shí)序來(lái)控制。
IC2為DTMF發(fā)號(hào)集成電路TCM5087，它可以用TP5087、MT88770、S2559E/F替換。當(dāng)IC3中的模擬開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)，就相當(dāng)于按下鍵盤(pán)號(hào)碼鍵，從IC2（16）腳輸出DTMF信號(hào)。R3為負(fù)載電阻，C5用于濾除雜波信號(hào)，提高電路可靠性，BCl為3.58MHz晶振，為IC2提供外接時(shí)鐘信號(hào)。
關(guān)于地址碼的編輯可以參看圖2，該電路可以編出000—999組本地分機(jī)地址碼，圖1只畫(huà)了一個(gè)分機(jī)所需的電路。
2．載波發(fā)送電路
載波調(diào)制發(fā)送電路中的ICl采用了六反相驅(qū)動(dòng)器CD4069，其中的兩個(gè)反相器組成振蕩器，輸出頻率可由RP調(diào)整，這里調(diào)整為200kHz，作為載波頻率。晶體管VTl為調(diào)制管。IC2(16)腳輸出的DTMF信號(hào)經(jīng)R4加至VTl的基極，在集電極與200kHz載波信號(hào)混合調(diào)制后，再由ICl中的其余四個(gè)反相放大器放大，送至選頻變壓器T1，由次級(jí)輸出，并經(jīng) C1耦合至電 力線。
220V交流電經(jīng)R10和C4降壓，VDl～VD4橋式整流、三端穩(wěn)壓器IC6穩(wěn)壓后為發(fā)送系統(tǒng)提供9V工作電源。C6～C8為濾波電容。
3．接收譯碼電路
接收譯碼電路如圖3所示，它由解調(diào)、DTMF譯碼、 鎖存、地址顯示及聲報(bào)警電路組成。接收解調(diào)電路主要由中頻變壓器和六反相放大器構(gòu)成，編碼電路發(fā)送的DTMF編碼載波信號(hào)經(jīng)電容C20耦合、中頻變壓器T2選出200kHz的載頻信號(hào)，由C12將信號(hào)傳送至IC7反相放大后，由R14和C15組成的200kHz的陷波電路濾除載頻，取出的DTMF音頻信號(hào)經(jīng)C14耦合后，再進(jìn)行兩級(jí)放大送至譯碼電路IC8進(jìn)行譯碼。R12和R13將音頻放大器IC7⑩腳偏置為電源電壓的一半，以便在單電源下放大音頻信號(hào)。C13為高頻補(bǔ)償電容。
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DTMF譯碼器IC8使用MCl45436，可以用TC35304、204CP、H204等型號(hào)直接代換。這種譯碼器可以將DTMF信號(hào)變換成8421碼。
IC8的⑦腳輸入的DTMF信號(hào)首先被濾除撥號(hào)音，以防止電路產(chǎn)生誤動(dòng)作，然后進(jìn)入前置放大。信號(hào)放大后進(jìn)入雙音頻濾波器，雙音頻濾波器是由開(kāi)關(guān)電容構(gòu)成的帶通濾波器，可以有效地將DTMF信號(hào)中的高、低音頻信號(hào)分開(kāi)。高、低音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)零點(diǎn)交叉檢測(cè)器變?yōu)榉讲ㄐ盘?hào)，再經(jīng)過(guò)高、低頻濾波器和幅度檢測(cè)器后送到輸出譯碼及定時(shí)電路。譯碼和定時(shí)電路采用對(duì)輸入DTMF信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)的方式來(lái)確定DTMF信號(hào)的頻率，并與標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行比較。比較過(guò)程是一套復(fù)雜的數(shù)字平均算法，同時(shí)對(duì)DTMF信號(hào)偏差一定的容差范圍，因而提高了抗干擾能力。
當(dāng)檢測(cè)到一對(duì)有效的DTMF信號(hào)時(shí)，數(shù)據(jù)有效輸出端(12)腳變?yōu)楦唠娖?，譯碼電路將DTMF轉(zhuǎn)換成8421碼送至寄存器ICll、ICl2、ICl3。
地址顯示電路包括鎖存器、鎖存控制器、顯示譯碼器及數(shù)碼管。這里采用4線七段鎖存/譯碼/驅(qū)動(dòng)器CCl4495，其所需的CP脈沖由鎖存控制器CD4017提供。CD4017所需的時(shí)鐘脈沖由MCl45436的DV端提供，在編碼電路中一個(gè)DTMF信號(hào)要連續(xù)發(fā)送兩次，而譯碼器MCl45436則在收到一對(duì)相同的DTMF信號(hào)并確認(rèn)信號(hào)無(wú)誤后，才將信號(hào)轉(zhuǎn)換成8421碼。同時(shí)其DV端輸出一個(gè)正脈沖，DV端輸出的正脈沖一方面觸發(fā)聲報(bào)警，一方面觸發(fā)CCl4495。DV端輸出第一個(gè)脈沖使4017計(jì)一次數(shù)，Q1端驅(qū)動(dòng)ICll譯碼輸出第一個(gè)地址碼“9”，Q2端驅(qū)動(dòng)ICl2顯示“5”，Q3端驅(qū)動(dòng)ICl3顯示“1”。
聲報(bào)警電路使用語(yǔ)音集成電路。ICl4為KD—9300型語(yǔ)音片，ICl4在接到報(bào)警信號(hào)后，經(jīng)過(guò)VT2放大推動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出報(bào)警聲。
220V交流電經(jīng)過(guò)變壓器T3降壓、VD6～VD9整流后由ICl5穩(wěn)壓，為接收電路提供電源，C17-C19為濾波電容。
元器件參數(shù)在圖1～圖3中已經(jīng)標(biāo)出，電阻均為1/8W碳膜電阻，數(shù)碼管為共陽(yáng)極LED顯示管。T1、T2選用465KHz中頻變壓器，型號(hào)為T(mén)TF—2—9。C1、C4和C20要選用優(yōu)質(zhì)電容，耐壓一般不小于630V，其他電容可以使用普通電容。
調(diào)試時(shí)T2的選頻頻率必須與T1一致?？梢允褂檬静ㄆ?，先調(diào)節(jié)BP使發(fā)送電路的載波振蕩器的頻率在200kHz，然后調(diào)節(jié)T1磁心使輸出信號(hào)幅度最大。再為接收電路加200kHz載波信號(hào)，并調(diào)節(jié)T2磁芯，使接收電路輸出最大即可。若選頻略大于200kHz，只要T1、T2選頻一致，并不影響使用。其余電路只要安裝正確即可正常工作。
